第一章 绪论
第一节 研究背景及意义
企业征信信息是能够反映企业信用状况的信息，包括企业在经济活动中产生的各种各样的信用记录，如企业的基本信息、信贷信息以及反映其信用状况的其他信息(中国人民银行征信中心，2018)。与拥有百年以上企业征信历史的欧美等发达国家相比，我国企业征信实践较晚。仅管我国企业征信行业在这些年得到了很大的提升和发展，但和拥有健全的金融体系和信用体系的欧美等发达国家还有很大的差距。
第一节 研究背景及意义
企业征信信息是能够反映企业信用状况的信息，包括企业在经济活动中产生的各种各样的信用记录，如企业的基本信息、信贷信息以及反映其信用状况的其他信息(中国人民银行征信中心，2018)。与拥有百年以上企业征信历史的欧美等发达国家相比，我国企业征信实践较晚。仅管我国企业征信行业在这些年得到了很大的提升和发展，但和拥有健全的金融体系和信用体系的欧美等发达国家还有很大的差距。
征信业发展迅速，征信是我国金融经济领域极其重要的环节，企业征信市场需求大，然而，征信信息共享的问题却未能得到充分解决，尤其是目前普遍存在的小微企业融资难问题，很多小微企业还享受不到银行和其他金融机构提供的金融服务。小微企业融资难问题的核心是信用问题(陈隆等，2018)，小微企业内部信息不公开透明、财务制度等也不是特别完善(王睿映等，2018)，信息不对称程度较高，需要对小微企业进行深入调查和审核等，授信成本高，而且小微企业征信信息获取难度也较大。目前中国人民银行征信中心已经建立了征信系统，成为全球规模最大，收录人数最多，收集信贷信息最全，覆盖范围和使用最广的信用信息基础数据库(中国人民银行征信中心，2015)，但是还有很多持牌金融机构以外的债务人的负债信息没有被收录，特别是在互联网金融领域(陈志，2018)。因此需要构建企业征信信息共享机制，解决信用数据垄断、不互通等问题，大力培育市场化征信机构，利用大数据、云计算等技术对小微企业进行信用评估，帮助小微企业获得融资。
新时代变化下信用体系建设迎来更大的需求，从互联网的发展可以看到，我们无时无刻不在产生着大量网络支付、社交活动等数据，中国正迅速发展的互联网金融行业也在告诉我们，未来的信用资源在很大程度上会来自于这些大数据，“替代数据”被越来越多地应用到信用评估中。从目前大数据在传统征信领域的应用来看，大数据征信已经成为一种趋势(Ruiz 等，2017)。但我国大数据征信起步较晚，征信机构的数据分析能力不强(李启明等，2017)，除此之外，个人征信拥有广阔的发展前景。有效的征信信息共享机制的建立可以促进市场主体间进行信用信息共享，解决市场主体间信用信息不全面、不真实、不准确的问题，从而促进征信行业的发展。
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第二节 国内外研究现状
一、 征信信息共享研究现状
随着信用经济的发展，征信业逐渐成为现代金融体系重要的基础设施，然而征信业“信息孤岛”现象、市场监管难、信息安全威胁等问题也逐渐凸显。在这些问题中，征信信息共享被认为是征信体系乃至社会信用体系建设的核心(刘红霞，2009；常征，2017；李子健等，2015)，征信体系的本质也是为信用市场提供信用信息交流与共享的机制(王微，2002)。国外欧美等发达国家已经形成了成熟的征信体系，国外学者对征信信息共享的理论和实证方面的研究都比较早，主要研究信息不对称对征信市场带来的影响(Padilla 等，1996；Brown 等，2009)，但总体上各方面的研究也不是很多，更多地出现在实际的商业案例上。由于国内征信业发展还处于初级阶段，因此近年来国内学者对如何进行征信信息共享进行了深入研究以促进国内征信业的发展。
一、 征信信息共享研究现状
随着信用经济的发展，征信业逐渐成为现代金融体系重要的基础设施，然而征信业“信息孤岛”现象、市场监管难、信息安全威胁等问题也逐渐凸显。在这些问题中，征信信息共享被认为是征信体系乃至社会信用体系建设的核心(刘红霞，2009；常征，2017；李子健等，2015)，征信体系的本质也是为信用市场提供信用信息交流与共享的机制(王微，2002)。国外欧美等发达国家已经形成了成熟的征信体系，国外学者对征信信息共享的理论和实证方面的研究都比较早，主要研究信息不对称对征信市场带来的影响(Padilla 等，1996；Brown 等，2009)，但总体上各方面的研究也不是很多，更多地出现在实际的商业案例上。由于国内征信业发展还处于初级阶段，因此近年来国内学者对如何进行征信信息共享进行了深入研究以促进国内征信业的发展。
在企业征信模式选择上，国内学者研究探讨借鉴国外成熟的企业征信模式，以解决我国在征信信息共享上面临的问题。国外企业征信模式可分为以欧洲国家为代表的中央信贷登记模式、以美国为代表的市场化征信模式以及以日本为代表的会员制征信模式(林健，2003；黄正新，2005)。国外的三种企业征信模式各有其特点，然而如何针对我国国情选择合适的企业征信模式或者发展新的征信模式才是至关重要的。现阶段我国已经建立起全国统一的企业和个人征信系统，由中国人民银行征信中心专门负责建设、运行和维护，接收银行等金融机构的信用信息报送，截至 2017 年 5 月底，征信系统收录了 9.26 亿自然人、2371 万户企业和其他组织的相关信息(王洋，2017)，但仍不能满足我国企业征信发展的需求，尤其是小微企业的征信需求，可由市场化征信模式进行补充(李启明等，2017)，大力发展市场化的征信机构。市场化征信模式下征信数据库是由私有公司经营的，以盈利为目的，数据来源也更加广泛，如美国著名的市场化企业征信服务类公司邓白氏集团拥有的“世界数据库”是世上最大的企业征信数据库(陈源媛，2007)，发展市场化的征信机构可以通过数据共享来获取企业征信数据。
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第二章 相关技术概述
第一节 密码学相关知识
一、 Hash 算法
Hash 算法也称哈希算法或散列算法，是将任意长度的输入，经过散列函数映射成固定长度的输出，该输出被称为散列值或哈希值。Hash 算法的特点是，如果是两个不同的散列值，那么它们的原始输入也是不同的，而且很难通过散列值去求得其原始输入。Hash 算法的特点常常被用来验证数据的完整性和应用在数字签名领域(William，2015)。
目前应用比较广泛的 Hash 算法是 MD5、SHA-1、SHA-2 及 SHA-3，但 MD5和 SHA-1 算法的安全性已被证明不具“强抗碰撞性”，因此对于一些大的商业机构来说，MD5 和 SHA-1 已经不够安全，迫切需要使用安全性更高的算法。
第一节 密码学相关知识
一、 Hash 算法
Hash 算法也称哈希算法或散列算法，是将任意长度的输入，经过散列函数映射成固定长度的输出，该输出被称为散列值或哈希值。Hash 算法的特点是，如果是两个不同的散列值，那么它们的原始输入也是不同的，而且很难通过散列值去求得其原始输入。Hash 算法的特点常常被用来验证数据的完整性和应用在数字签名领域(William，2015)。
目前应用比较广泛的 Hash 算法是 MD5、SHA-1、SHA-2 及 SHA-3，但 MD5和 SHA-1 算法的安全性已被证明不具“强抗碰撞性”，因此对于一些大的商业机构来说，MD5 和 SHA-1 已经不够安全，迫切需要使用安全性更高的算法。
二、 非对称加密
1. 非对称加密
非对称加密是指加解密需要两种密钥的一种密码学协议，一个密钥是可公开的，称为公钥(public key)，另一个密钥是不公开的，需要自己秘密保存，称为私钥(private key)。两个密钥对应的关系是，消息用公钥加密时，只有用与该公钥对应的私钥才能将该消息解开，而用私钥加密的消息也只有与该私钥对应的公钥才能解开(William，2015)。目前常用的非对称加密算法有 RSA 算法、Elgamal 算法、和椭圆曲线加密算法等。
非对称加密是指加解密需要两种密钥的一种密码学协议，一个密钥是可公开的，称为公钥(public key)，另一个密钥是不公开的，需要自己秘密保存，称为私钥(private key)。两个密钥对应的关系是，消息用公钥加密时，只有用与该公钥对应的私钥才能将该消息解开，而用私钥加密的消息也只有与该私钥对应的公钥才能解开(William，2015)。目前常用的非对称加密算法有 RSA 算法、Elgamal 算法、和椭圆曲线加密算法等。
2. 椭圆曲线加密
椭圆曲线加密算法(Elliptic curve cryptography，简称 ECC)目前被认为是在给定密钥长度下最安全的加密算法，比特币系统公私钥生成和签名算法都是基于椭圆曲线加密算法实现的。椭圆曲线加密算法是基于椭圆曲线上的离散对数问题复杂度设计的，这个问题的难度保证了 ECC 的安全性(William，2015)。
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第二节 区块链技术
一、 区块链概念
区块链最早以比特币系统的形式呈现在公众视野，比特币是中本聪在 2008年发表的经典论文《比特币：一种点对点网络中的电子现金》中提出的(Nakamoto，2008)，但区块链技术不等同于比特币，它只是比特币的底层技术。区块链本质上是一个去中心化的分布式数据库，该数据库的主要数据结构是一连串的区块通过Hash 算法等固定格式链接而成，每个区块都包含时间戳，因此可以做到有序排列。每个区块中都包含了在一定时间内产生的交易信息，也可以是其他数据记录，这些记录无法被篡改。广义的区块链是指利用加密链式区块结构来存储与验证数据，利用分布式共识算法来新增和更新数据，利用运行在区块链上的代码来保证业务逻辑自动强制执行的一种全新的多中心化基础架构与分布式计算范式(袁勇等，2016)。区块链是以去中心化和去信任的方式，来集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链具有去中心化、透明性、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性等特点。
一、 区块链概念
区块链最早以比特币系统的形式呈现在公众视野，比特币是中本聪在 2008年发表的经典论文《比特币：一种点对点网络中的电子现金》中提出的(Nakamoto，2008)，但区块链技术不等同于比特币，它只是比特币的底层技术。区块链本质上是一个去中心化的分布式数据库，该数据库的主要数据结构是一连串的区块通过Hash 算法等固定格式链接而成，每个区块都包含时间戳，因此可以做到有序排列。每个区块中都包含了在一定时间内产生的交易信息，也可以是其他数据记录，这些记录无法被篡改。广义的区块链是指利用加密链式区块结构来存储与验证数据，利用分布式共识算法来新增和更新数据，利用运行在区块链上的代码来保证业务逻辑自动强制执行的一种全新的多中心化基础架构与分布式计算范式(袁勇等，2016)。区块链是以去中心化和去信任的方式，来集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链具有去中心化、透明性、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性等特点。
(1) 去中心化
区块链技术使用分布式存储和维护，不存在中心化的管理机构和硬件，所有的计算和记录信息不是集中在某个服务器上，而是存储在每个区块链网络的节点上。区块链技术面向的是点对点网络，每个节点是对等的，并且任意一个节点的失效不会影响到整个系统的运作，系统仍能正常运行。
(2) 开放性
区块链系统是对外开放的，任何人可以通过公开的接口查询区块链上的信息和开发相关应用，因此区块链也具有一定的透明性特点。节点可以自由加入或者退出区块链网络，不受某一权威机构控制。
(3) 自治性
区块链是依靠节点之间遵从一致性协议实现维护和管理。一致性协议通常是一套公开透明的算法或机制，使得系统所有节点能够在互不信任的情况下自由、安全地进行数据交换，每个节点只需要信任一致性协议而不需要彼此之间建立信任。#p#分页标题#e#
(4) 不可篡改
区块链依靠密码学技术将所有的区块记录按时间顺序形成数据结构，任何区块记录的更改都会影响到后面的区块内容，因此篡改区块链数据需要付出很大的代价，而且这些内容一旦经过验证就会被所有的节点接收并添加到自己维护的区块链上，除非能够同时控制住系统的绝大部分节点，否则对单点进行攻击是无效的。
(5) 匿名性
区块链节点通过公开透明的一致性算法进行数据交换，而无须在节点之间建立信任，因此节点无需公开身份以换取信任，而是基于非对称加密技术形成专属地址来实现匿名性。
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区块链技术使用分布式存储和维护，不存在中心化的管理机构和硬件，所有的计算和记录信息不是集中在某个服务器上，而是存储在每个区块链网络的节点上。区块链技术面向的是点对点网络，每个节点是对等的，并且任意一个节点的失效不会影响到整个系统的运作，系统仍能正常运行。
(2) 开放性
区块链系统是对外开放的，任何人可以通过公开的接口查询区块链上的信息和开发相关应用，因此区块链也具有一定的透明性特点。节点可以自由加入或者退出区块链网络，不受某一权威机构控制。
(3) 自治性
区块链是依靠节点之间遵从一致性协议实现维护和管理。一致性协议通常是一套公开透明的算法或机制，使得系统所有节点能够在互不信任的情况下自由、安全地进行数据交换，每个节点只需要信任一致性协议而不需要彼此之间建立信任。#p#分页标题#e#
(4) 不可篡改
区块链依靠密码学技术将所有的区块记录按时间顺序形成数据结构，任何区块记录的更改都会影响到后面的区块内容，因此篡改区块链数据需要付出很大的代价，而且这些内容一旦经过验证就会被所有的节点接收并添加到自己维护的区块链上，除非能够同时控制住系统的绝大部分节点，否则对单点进行攻击是无效的。
(5) 匿名性
区块链节点通过公开透明的一致性算法进行数据交换，而无须在节点之间建立信任，因此节点无需公开身份以换取信任，而是基于非对称加密技术形成专属地址来实现匿名性。
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第三章 基于区块链技术的企业征信信息共享模型 ............................... 18
第二节 基于区块链技术的企业征信信息共享模型设计 .......................... 19
第三节 模型分析 ............................. 28
第四章 基于区块链技术的企业征信信息共享模型仿真实现 .......................... 32
第一节 问题描述 ................................... 32
第二节 实验设计与仿真实现 ............................. 33
第三节 实现结果与性能分析 ............................. 37
第五章 总结与展望 ................................ 41
第一节 本文工作总结 ................................. 41
第二节 征信系统隐私保护新技术展望 ................... 42
第四章 基于区块链技术的企业征信信息共享模型仿真实现
第一节 问题描述
本案例的目的是为了说明本文构建的模型的实用性和有效性，以为构建企业征信信息共享平台提供新思路，解决企业信用数据垄断、不互通等问题，帮助企业获得融资。企业的征信信息除了可以由央行提供外，还可能是其他商业银行、互联网金融企业、第三方征信企业、包含支付信息或社会数据的其他公司等。
某企业想要获得银行融资，银行委托征信机构提供征信报告，这时该征信机构可以通过本文模型方案获取相应的企业信用数据。现假设该征信机构已经获得企业对相应信用数据的授权且已经在系统中向拥有该企业信用数据的公司发布了共享请求。在该实验案例中，该企业的信用数据分散在 6 家企业，这 6 家企业信用数据库彼此互不相通，征信机构通过企业征信信息共享平台获取企业的信用数据，信用信息提供者在基于区块链技术构建的企业征信信息共享平台上形成不可篡改、可溯源的数据上传凭证。仿真实验案例设计包含了 2 个 EAA 节点和 4 个ESA 节点，4 个 ESA 成员和 2 个 EAA 成员由上一年度或季度的企业信用排名，从高到低依次决定，本实验假设最近一次企业信用排名从高到低依次为企业 1 至企业 6。当主节点出现错误时，ESF 成员按排名从高到低依次进行视图轮换过程。实验案例各主体交互过程如图 4-1 所示：
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第五章 总结与展望
第一节 本文工作总结
本文的主要工作如下：
1. 总结了目前征信体系建设国内外现状以及征信信息共享研究现状，并总结和分析了目前区块链用于数据共享的研究现状。
2. 结合我国企业征信信息共享环境提出了基于区块链技术的企业征信信息共享模型。共识机制是区块链模型中解决一致性问题的关键，本文结合我国目前征信信息共享环境选择基于实用拜占庭容错算法的共识机制，针对实用拜占庭容错算法的客户端/服务器架构不能直接应用在区块链模型上的问题，提出改进的实用拜占庭容错(Revised Practical Byzantine Fault Tolerance，简称 RPBFT)共识机制。RPBFT 共识机制将实用拜占庭容错算法应用到 P2P 网络架构，并且按企业信用评级排名从高到低规则产生企业审计和企业服务两个联盟来减少共识复杂度，提高共识效率。针对当征信数据较大时和为了保护征信数据的隐私，征信数据不能直接存储在区块链上的问题，本模型通过在链上存储交易信息，链下使用云服务器存储共享数据和使用代理重加密方法对云服务器上的数据进行共享以实现访问控制，实现了对共享数据链下的管理。并且详细阐述了模型的数据结构设计和工作流程等。
3. 为了说明模型的实用性和有效性，对某企业征信信息共享案例进行了仿真实验，模拟了企业在区块链中的注册、共享数据加密、交易发送、共识等过程，最后可通过 web 页面查看企业数据上传凭证，并对模型的容错性和吞吐量性能进行了测试，测试结果显示模型能够满足一定的商业应用。
3. 为了说明模型的实用性和有效性，对某企业征信信息共享案例进行了仿真实验，模拟了企业在区块链中的注册、共享数据加密、交易发送、共识等过程，最后可通过 web 页面查看企业数据上传凭证，并对模型的容错性和吞吐量性能进行了测试，测试结果显示模型能够满足一定的商业应用。
4. 最后对征信系统隐私保护进行了展望。结合同态加密、安全多方计算、云计算和智能合约设计了征信系统隐私保护参考框架。在该框架中，信用信息提供者共享征信信息，征信机构或者其他研究机构通过智能合约得到对这些数据想要的计算(如信用评估算法)的结果，但是不透露原始的征信信息内容。
参考文献(略)
参考文献(略)
